DE2336319A1 - PROCEDURE FOR FEEDBACK STABILIZATION AND MINIATURE SOUND AMPLIFIER SYSTEM, IN PARTICULAR FOR HEAVY-DUTY DEVICES - Google Patents
PROCEDURE FOR FEEDBACK STABILIZATION AND MINIATURE SOUND AMPLIFIER SYSTEM, IN PARTICULAR FOR HEAVY-DUTY DEVICESInfo
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Description
Verfahren zur Rückkopplungsstabilisierung und Miniatur-Tonverstärkersystem, insbesondere für Schwerhörigengeräte.Method of feedback stabilization and miniature sound amplifier system, in particular for Hearing aids.
Pur diese Anmeldung wird die Priorität aus der entsprechenden US-Anmeldung Serial No. 274 β07 vom 24. Juli I972 in Anspruch genommen.For this registration, the priority is derived from the corresponding one U.S. application serial no. 274 β07 of July 24, 1972 taken.
Die Erfindung betrifft ganz allgemein Stabilisierungsmaßnahmen in Tonverstärkersystemen und insbesondere ein Verfahren zur Rückkopplungsstabilisierung zwecks Steigerung der Linearität und Verringerung von Signalverzerrung über einen vorgegebenen Frequenzbereich in einem aus Mikrofon, Verstärker und Lautsprecher bestehenden Miniatur-Tonverstärkersystem, insbesondere für Schwerhörigengeräte, sowie ein zur Ausführung des Verfahrens geeignetes Miniatur-Tonvers tärkersys tem.The invention relates generally to stabilization measures in sound amplifier systems and, more particularly, to a method to stabilize feedback to increase linearity and reduce signal distortion a specified frequency range in a miniature sound amplifier system consisting of a microphone, amplifier and loudspeaker, especially for hearing-impaired devices, as well as a miniature sound verse suitable for carrying out the method booster system.
Die bekannten Miniatur-Tonverstärkersysteme, wie sie beispielsweise für Schwerhörigengeräte verwendet werden, weisen ein in Subminiatur-Bauweise„ausgeführtes Mikrofon auf, das im allgemeinen durch einen dünnen Schlauch akustisch mit einem Schallauffangtrichter gekoppelt ist. Das von dem Mikrofon abgegebene elektrische Ausgangssignal wird in einerThe well-known miniature sound amplifier systems, such as those used for hearing aids, have a sub-miniature microphone on, which is generally acoustically coupled to a sound collecting funnel by a thin tube. That of that The electrical output signal emitted by the microphone is converted into a
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elektronischen Schaltung verstärkt und steuert einen Empfänger oder Lautsprecher, der ebenfalls durch einen dünnen Schlauch mit einer Hörmuschel akustisch gekoppelt ist. Bei manchen Ausführungen von Schwerhörigengeräten sind sämtliche Bestandteile inneraalt eines verhältnismäßig kleinen Gehäuses untergebracht, das entweder in das Ohr eingesteckt oder am Ohr wie z.B. hinter dem Ohr befestigt werden kann.electronic circuit amplifies and controls a receiver or loudspeaker, also through a thin Hose is acoustically coupled to an earpiece. In some versions of hearing aids, there are all components within a proportionately housed in a small housing that is either plugged into the ear or attached to the ear such as behind the ear can be.
Das Mikrofon erzeugt typischerweise Terzerrungen in der Größenordnung von 5#. Die durch den elektronischen Verstärker hervorgerufenen Verzerrungen können Je nach Qualität der Verstärkerschaltung und der im Verstärker verwendeten Gegenkopplung zwischen 1# und 1O# betragen. Aufgrund der verhältnismäßig kleinen Größe des Empfängers oder Lautsprechers werden außerdem weitere angenähert Verzerrung hervorgerufen.The microphone typically produces thirds distortion on the order of 5 #. The one through the electronic Distortion caused by the amplifier may vary depending on the The quality of the amplifier circuit and the negative feedback used in the amplifier are between 1 # and 1O #. Due to the relatively small size of the receiver or loudspeaker, others are also approximated Distortion caused.
Aus den vorstehenden Darlegungen geht klar hervor, daß die Leistung eines derartigen Geräts im Hinblick auf die auftretenden Verzerrungen und die Nichtlinearität sehr verbesserungsfähig ist. Zu diesem Zweck kann die Elektronikschaltung nur begrenzt verbessert werden, da insbesondere für Schwerhörigengeräte kleine Abmessungen eingehalten werden müssen, und derartige Tonverstärkersysteme wirtschaftlich herstellbar sein sollen.From the foregoing it is clear that the performance of such a device in terms of the occurring distortions and the non-linearity there is a lot of room for improvement. For this purpose, the electronic circuit can only be improved to a limited extent small dimensions must be adhered to especially for devices for the hearing impaired, and sound amplifier systems of this type should be economically producible.
Durch die Erfindung sollen daher ein Verfahren zur 409807/1010 The invention is therefore intended to provide a method for 409807/1010
Rüekkopplungsstabilisierung zwecks Steigerung der Linearität und Verringerung von Signalverzerrung über einen vorgegebenen Frequenzbereich in einem aus Mikrofon, Verstärker und Lautsprecher bestehenden Miniatur-Ionverstärkersystem, insbesondere für Schwerhörigengeräte, und ein nach diesem Verfahren arbeitendes Miniatur-[Donverstärker sys tem geschaffen werden.Feedback stabilization for the purpose of increasing linearity and reducing signal distortion over a given one Frequency range in one from microphone, amplifier and Loudspeaker existing miniature ion amplifier system, in particular for devices for the hearing impaired, and one based on this method working miniature [Don amplifier system created will.
Das erfindungsgemäß vorgeschlagene Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, daß zwischen Mikrofonmembran und Lautsprechermembran ein !Eonkopplungskanal, dessen Länge weniger als 1/4 der Signalwellenlänge der höchsten Frequenz innerhalb des Frequenzbereichs beträgt, angeordnet und die akustische Kopplung zwischen den Membranen vermittels einer verstellbaren akustischen Gegenkopplungsschleife für das Verstärkersystem veränderlich eingestellt wird.The method proposed according to the invention is thereby characterized in that between the microphone diaphragm and the loudspeaker diaphragm a coupling channel, the length of which is less than 1/4 of the signal wavelength of the highest frequency within the frequency range, arranged and the acoustic coupling between the membranes by means of an adjustable acoustic negative feedback loop is set variably for the amplifier system.
Die akustische Kopplung arbeitet in der Weise, daß das !Eonaus gangs signal über den zwischen Mikrofon und Lautsprecher angeordneten Tonkopplungskanal unmittelbar auf das !Eoneingangssignal zur Einwirkung gebracht wird. Diese akustische Rückkopplung läßt sich jedoch nur unter der Bedingung ausführen, daß die Kopplung zwischen den Membranen über eine Strecke erfolgt, die einem kleinen Bruchteil der Signalwellenlänge der höchsten Frequenz innerhalb des zu verstärkenden Frequenzbereiches entspricht. Biese Bedingungen sind in Miniatur-Tonverstärkersystemen wie z.B. von Schwerhörigengeräten erfüllt.The acoustic coupling works in such a way that the output signal passes through the microphone and loudspeaker arranged sound coupling channel is brought to act directly on the input signal. These However, acoustic feedback can only be carried out under the condition that the coupling between the membranes takes place over a distance that is a small fraction of the signal wavelength of the highest frequency within the corresponds to the frequency range to be amplified. These conditions are common in miniature sound amplifier systems such as e.g. met by hearing aids.
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Entsprechend dem zweiten vorgeschlagenen Verfahrensschritt kann die akustische Kopplung zwischen Mikrofon- und Lautsprechermembran über den Tonkopplungskanal durch Veränderung des physikalischen Querschnitts des Tonkopplungskanale veränderlich eingestellt werden. Vermittels dieser veränderlichen Einstellung läßt sich nicht nur die akustische Gegenkopplungsschleife veränderlich einstellen, sondern es wird zugleich auch eine Lautstärkeregelung bewirkt. Corresponding to the second proposed method step the acoustic coupling between the microphone and loudspeaker membrane can be achieved through the sound coupling channel Change in the physical cross-section of the sound coupling channels can be set variably. By means of this variable setting, not only the acoustic Adjust the negative feedback loop variably, but it also causes a volume control at the same time.
Das zur Ausführung des Verfahrens vorgeschlagene Miniatur-Xonverstärkersystem ist erfindungsgemäß gekennzeichnet durch ein Gehäuse, in dem Mikrofon- und Lautsprechermembran angeordnet sind, und das einen zur akustischen Kopplung zwischen Mikrofon und Lautsprecher dienenden Tonkopplungskanal bildet, der wesentlich kurzer ist als die Wellenlänge entsprechend der höchsten in einem vorgegebenen Frequenzbereich liegenden, zu verstärkenden frequenz, und ein in dem eine akustische Gegenkopplungsschleife für das Verstärkersystem bildenden Tonkopplungskanal angeordnetes und zur gesteuerten Veränderung der akustischen Kopplung dienendes Dämpfungsglied.The miniature Xon amplifier system proposed for carrying out the method is characterized according to the invention through a housing in which the microphone and loudspeaker membrane are arranged, and one for the acoustic Coupling between microphone and loudspeaker serving sound coupling channel, which is much shorter than the wavelength corresponding to the highest in a given frequency range to be amplified frequency, and a sound coupling channel forming an acoustic negative feedback loop for the amplifier system arranged and for the controlled change of the acoustic coupling serving attenuator.
Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist in diesem Miniatur-Tonverstärkersystem der Verstärker mit einer elektronischen Gegenkopplungsschleife versehen, deren frequenzgang an das verhältnismäßig schwache Ansprechvermögen von Mikrofon und Lautsprecher angepaßt ist undAccording to a further embodiment of the invention, the amplifier is in this miniature sound amplifier system Equipped with an electronic negative feedback loop, the frequency response of which is due to the relatively weak response of microphone and loudspeaker is adapted and
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somit eine Auslegung der Gesamtverstärkersystem-Dämpfungskennlinie und einen stabilen Betrieb im geschlossenen Kreis mit fa.ob.em Anteil an akustischer Gegenkopplung gestattet.thus an interpretation of the overall amplifier system damping characteristic and stable operation in a closed circuit with an optional component of acoustic negative feedback.
Die Erfindung wird im nachfolgenden anhand der in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert.The invention is explained in more detail below with reference to the exemplary embodiments shown in the drawing explained.
Fig. 1 ist eine stark schematisierte DarstellungFig. 1 is a highly schematic representation
eines Miniatur-Tonverstärkersystems zur Erläuterung des Prinzips des erfindungsgemäßen Verfahrens.a miniature sound amplifier system to explain the principle of the invention Procedure.
Fig. 2 ist ein teilweiser Querschnitt durch eine praktische Ausführungsform und zeigt die Anordnung des Tonverstärkersystems von Fig. in einem typischen Miniatur gerät wie z.B. einem Schwerhörigengerät.Fig. 2 is a partial cross-section through a practical embodiment and shows the Arrangement of the sound amplifier system of Fig. in a typical miniature device such as a hearing aid device.
Fig. 3 zeigt mehrere mathematische DarstellungenFig. 3 shows several mathematical representations
des Frequenzganges zur Erläuterung der verbesserten Arbeitsweise nach dem Verfahren und vermittels des Tonverstärkersystems nach der Erfindung.of the frequency response to explain the improved mode of operation according to the method and by means of the sound amplifier system according to the invention.
In Fig. 1 ist schematisch ein Gehäuse 10 mit einer innenliegenden Mikrofon-Tonkammer 11 dargestellt, der ein Schallsignal durch einen Schalltrichter 12 zuführbar ist. Ein Mikrofon 13 wandelt Schallsignale in elektrische Signale um, welche über einen Verstärker H einem Empfänger oder Wandler 15 zugeführt werden, welcher in Art eines Lautsprechers die elektrischen Signale innerhalb einerIn Fig. 1, a housing 10 is shown schematically with an internal microphone sound chamber 11, the a sound signal can be fed through a horn 12. A microphone 13 converts sound signals into electrical ones Signals to which are fed via an amplifier H to a receiver or converter 15, which in the manner of a The electrical signals within a loudspeaker
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Lautsprecher-Tonkammer 16 wiederum in Schallsignale umsetzt. Diese Schallsignale werden beispielsweise durch einen Schalltrichter 17 wieder nach außen abgegeben. Die Tonkammern und 16 sind durch eine starre Trennwand 18 voneinander getrennt. In beiden Xonkammern wird die gegenüberliegende Wand jeweils von einer mechanisch mit dem Mikrofon 13 verbundenen Mikrofonmembran 19 bzw. von einer mechanisch mit dem Empfänger 15 verbundenen Lautsprechermembran 20 gebildet. Loudspeaker sound chamber 16 in turn converts into sound signals. These sound signals are emitted to the outside again, for example by a horn 17. The clay chambers and 16 are separated from one another by a rigid partition 18. In both Xon chambers, the opposite wall is mechanically connected to the microphone 13 by one Microphone diaphragm 19 or formed by a loudspeaker diaphragm 20 mechanically connected to receiver 15.
In der Trennwand 18 des Gehäuses 10 befindet sich ein Tonkopplungskanal 21, welcher die Tonkammern, in denen sich die Membranen 19 bzw. 20 befinden, miteinander verbindet. Die Länge des Tonkopplungskanals 21, d.h. in diesem falle der Abstand zwischen den Membranen ist wesentlich, kleiner als die Wellenlänge der höchsten frequenz in dem zu verstärkenden Signalfrequenzbereich.In the partition 18 of the housing 10 there is a sound coupling channel 21 which connects the sound chambers in which the membranes 19 and 20 are located with one another. The length of the sound coupling channel 21, ie in this case the distance between the membranes is substantially smaller than the wavelength of the highest frequency in the signal frequency range to be amplified.
Zur gesteuerten Einstellung der akustischen Kopplung durch den Tonkopplungskanal 21 ist ein Gewindeteil 22 vorgesehen, durch den die effektive Querschnittsfläche des Tonkopplungskanals durch Schraubverstellung des Gewindeteils 22 veränderlich eingestellt werden kann.A threaded part 22 is provided for the controlled setting of the acoustic coupling through the sound coupling channel 21, by the effective cross-sectional area of the sound coupling channel by screwing the threaded part 22 can be set variably.
Der Verstärker 14 ist mit einer elektronischen Rückkopplungsschleife versehen, die durch den Block N angedeutet und so bemessen ist, daß der frequenzgang des Verstärkers den zusammengenommenen Frequenzgang von MikrofonThe amplifier 14 has an electronic feedback loop provided, which is indicated by the block N and dimensioned so that the frequency response of the amplifier the combined frequency response of the microphone
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13 und Empfänger 15 und der diesen zugeordneten Membrane 19 und 20 ausgleicht. Aufgrund dieses Ausgleichs kann das TonverBtärkersystem in geschlossener Schleife mit hohem Anteil an akustischer Gegenkopplung durch den Tonkopplungskanal 21 betrieben werden.13 and receiver 15 and the membrane associated with them 19 and 20 balances. Because of this compensation, that Sound amplifier system in a closed loop with high Share of acoustic negative feedback through the sound coupling channel 21 are operated.
In Fig. 2 ist eine praktische Ausführungsform für die anhand Pig. 1 beschriebenen Bauteile dargestellt. Bei der Ausführungsform nach Fig. 2 hat das Gehäuse 23 solche Abmessungen und Formgebung, daß es als sogenanntes Hinterohrgerät verwendbar ist. Selbstverständlich kann die Formgebung auch so gewählt werden, daß das Gerät auf das Ohr aufsteckbar ist. Innerhalb des Gehäuses befindet sich ein Mikrofon 24 mit einer Membran, die mit einem Toneintrittskanal 25 in Verbindung steht. Der Mikrofonausgang ist zu einem Verstärker 26 geführt, welcher verstärkte Signale an einen Smpfänger oder'Lautsprecher 27 abgibt. Der Verstärker 26 kann außerdem eine Batterie oder eine in beliebiger Weise ausgebildete Stromquelle enthalten. Der Empfänger oder Lautsprecher 27 und die zugeordnete . Membran sind mit einem !Eonaustrittskanal 28 und über einen dünnen Schlauch 29 mit einer Hörmuschel 30 verbunden.In Fig. 2 is a practical embodiment for the based on Pig. 1 shown components described. In the embodiment according to FIG. 2, the housing 23 has such dimensions and shaping so that it can be used as a so-called back-ear device. Of course, the shape also be chosen so that the device is on the ear is attachable. Inside the housing there is a microphone 24 with a membrane that has a sound inlet channel 25 communicates. The microphone output is led to an amplifier 26, which amplified Signals to a receiver or loudspeaker 27 emits. The amplifier 26 may also include a battery or any other form of power source. The receiver or loudspeaker 27 and the associated. Membrane are with an! Eonaustrittskanal 28 and a thin tube 29 connected to an earpiece 30.
Der einen Tonkopplungskanal 31 bildende Teil des Gehäuses 23 verläuft quer zu Toneintrittskanal 25 und Tonaustrittskanal 28. Wie anhand Fig. 1 ausgeführt, entspricht die Länge des Tonkopplungskanals 31 von Lautsprechermembran bis zu Mikrofonmembran einem kleinenThe part of the sound coupling channel 31 forming Housing 23 runs transversely to sound inlet channel 25 and sound outlet channel 28. As explained with reference to FIG. 1, corresponds the length of the sound coupling channel 31 from the loudspeaker diaphragm to a small microphone diaphragm
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Bruchteil und vorzugsweise weniger als einer Viertel Wellenlänge der höchsten Frequenz innerhalb des zu verstärkenden Frequenzbereichs.Fraction and preferably less than a quarter of the wavelength of the highest frequency within that to be amplified Frequency range.
Die veränderliche Einstellung der akustischen Kopplung durch den Tonkopplungskanal 31 erfolgt vermittels eines Gewindeteils 32, der wie dargestellt teilweise seitlich in den Kanal hineinragt. Der Gewindeteil 32 ist von der Außenseite des Gehäuses 23 aus zugänglich und gestattet somit die veränderliche Einstellung des effektiven Querschnitts und damit der akustischen Kopplung durch den Tonkopplungskanal 31.The variable setting of the acoustic coupling through the sound coupling channel 31 takes place by means of a Threaded part 32, which as shown partially protrudes laterally into the channel. The threaded part 32 is of the Outside of the housing 23 accessible and thus allows the variable setting of the effective cross section and thus the acoustic coupling through the sound coupling channel 31.
Wenngleich die theoretischen Grundlagen der vorstehend beschriebenen akustischen Rückkopplung verhältnismäßig einfach sind, ist die praktische Ausführung einer solchen nicht offensichtlich oder einfach, was auf mechanische und elektromechanische Beschränkungen im Tonkopplungskanal und der elektrischen Schaltung, sowie auf die mechanischen Eigenschaften von Mikrofon, Empfänger und der diesen zugeordneten Membranen zurückzuführen ist.Although the theoretical basis of the acoustic feedback described above is proportionate are simple, the practical execution of such is not obvious or simple, what to mechanical and electromechanical constraints in the audio coupling channel and electrical circuit, as well as the mechanical properties of the microphone, receiver and their associated membranes.
Wie anhand der vorstehenden Beschreibung zu ersehen, kann eine durch die Schallausbreitungsgeschwindigkeit bedingte Phasenverschiebung dadurch sehr klein gemacht werden, daß die Abmessungen des Tonkopplungskanals im Vergleich zur Wellenlänge der höchsten frequenz im interessierenden !Frequenzbereich sehr klein gemacht werden, d.h.As can be seen from the above description, a caused by the sound propagation speed The phase shift can be made very small by comparing the dimensions of the sound coupling channel be made very small to the wavelength of the highest frequency in the frequency range of interest, i.e.
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wenn der Verstärkungsgrad bei offener Schleife null dB überschreitet. Bei Schwerhörigengeräten liegt die obere Grenzfrequenz normalerweise bei etwa 5 IcHz. Die dieser Frequenz entsprechende Wellenlänge beträgt etwa 6,3 cm, wobei sich im falle von Miniatur-Schwerhörigengeräten keine Schwierigkeit ergibt, den Abstand zwischen den Membranen durch den !Eonkopplungskanal gleich einem kleinen Bruchteil dieser Wellenlänge zu bemessen.when the open loop gain exceeds zero dB. In the case of devices for the hearing impaired, the upper one is Cutoff frequency usually around 5 IcHz. The wavelength corresponding to this frequency is about 6.3 cm, being in the case of miniature hearing impaired devices there is no difficulty in making the distance between the membranes through the coupling channel equal to a small one To measure fraction of this wavelength.
Dagegen sind jedoch Phasenverschiebungen aufgrund elektromechanischer Resonanzen kritisch, da der frequenzgang von Mikrofon und Lautsprecher am oberen Ende des konstruktiv angesetzten Frequenzbereiches normalerweise eine Dämpfung von -12 dB/Oktave aufweisen. Diese Dämpfung ergibt sich üblicherweise bei der Herstellung, welche darauf zielt, die Mikrofonempfindlichkeit und den Wirkungsgrad des Empfängers möglichst hoch zu machen, insbesondere in Subminiaturausführungen. Die zusammengefaßte Dämpfung von -24 dB/Oktave muß daher abgeglichen werden, um für das gesamte Tonverstärkersystem eine Gresamtdämpfung von -6 dB/Oktave bis weit über den nutzbaren Frequenzbereich hinaus zu erhalten.On the other hand, phase shifts due to electromechanical resonances are critical, since the frequency response of microphone and loudspeaker at the upper end of the design frequency range normally have an attenuation of -12 dB / octave. This attenuation usually results from the manufacture, which is based on it aims to make the microphone sensitivity and the efficiency of the receiver as high as possible, in particular in sub-miniature versions. The combined attenuation of -24 dB / octave must therefore be adjusted in order for the entire sound amplifier system has a total attenuation of -6 dB / octave up to well above the usable frequency range get out.
Der Bereich, über den ein Phasenabgleich herbeigeführt werden muß, hängt von dem gewünschten Rückkopplungsverhältnis ab, das seinerseits von dem gewünschten Verhältnis aus Eigenverzerrung in der offenen Schleife zu zulässiger Verzerrung in der geschlossenen Schleife abhängt.The range over which phasing must be established depends on the desired feedback ratio This in turn depends on the desired ratio of natural distortion in the open loop to be more permissible Depends on distortion in the closed loop.
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iür Mikrofon, Verstärker, Empfänger und lonkopplungskanal bei der in Pig. 2 dargestellten Ausführungsform seien beispielsweise die folgenden Bedingungen angenommen:For microphone, amplifier, receiver and ion coupling channel at the in Pig. 2 illustrated embodiment for example, assume the following conditions:
1. L s 20 dB, wobei L der gesamte akustische Eingangs-Ausgangs-Verlust von Mikrofon und Lautsprecher ist.1. L s 20 dB, where L is the total acoustic input-output loss microphone and speaker.
2. D0 s= 15#| wobei DQ die maximale Verzerrung bei offener Schleife ist.2. D 0 s = 15 # | where D Q is the maximum open loop distortion.
3. D_ = 1»5#» wobei D die höchst zulässige Ver-3. D_ = 1 »5 #» where D is the highest permissible
C CC C
zerrung bei geschlossener Schleife ist.closed loop distortion.
4. Grn « 30 dB, wobei Qn der Schallverstärkungsgrad4. Gr n «30 dB, where Q n is the degree of sound amplification
C CC C
bei geschlossener Schleife ist.when the loop is closed.
5. Frequenzbereich des Signals Ϊ von 0,3 kHz bis 5 kHz.5. Frequency range of the signal Ϊ from 0.3 kHz to 5 kHz.
für die vorstehend angegebenen Bedingungen lassen sieb. folgende Konstruktionsparameter angeben:for the above conditions let sie. specify the following construction parameters:
Wenn G der Verstärkungsgrad bei offener Schleife und M das Rückkopplungsverhältnis ist, welches für eine Verzerrungeverringerung von 10 zu 1 angenähert 20 dB betragen sollte, dann gilt:If G is the open loop gain and M is the feedback ratio, which for a 10 to 1 distortion reduction is approximately 20 dB should, then:
G « G +M, und der Verstärkungsgrad des elektronischen Verstärkers beträgt:G «G + M, and the degree of amplification of the electronic Amplifier is:
& Λ + Lo - 70 dB. & Λ + L o - 70 dB.
Ein stabilisierter Verstärker in geschlossener Schleife muß daher Signalformungskreise aufweisen. Der frequenzgang bei offener Schleife muß für eine Dämpfung von -6 dB/Oktave beginnend von 0,5 kHz an abgeglichen werden.A stabilized closed loop amplifier must therefore have signal shaping circuits. The frequency response with an open loop, an attenuation of -6 dB / octave must be adjusted starting from 0.5 kHz.
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In Pig. 3 sind schematisch die Frequenzgänge bei offener Schleife dargestellt. Die unterste, gestrichelte Καττβ A stellt angenähert den mittleren frequenzgang von Mikrofon und Empfänger gemeinsam dar.In Pig. 3 schematically shows the frequency responses with an open loop. The lowest, dashed Καττβ A approximates the mean frequency response of the microphone and receiver together.
Die oberste, gestrichelte Kurve B stellt den erforderlichen frequenzgang bei geschlossener ScHeife für die elektrische Verstärkerschaltung dar, nachdem die elektronische Gegenkopplung im Ausgleich an den in der gestrichelten Kurve A dargestellten frequenzgang von Mikrofon und Lautsprecher oder Empfänger eingestellt worden ist.The uppermost, dashed curve B represents the required frequency response with a closed loop for the electrical amplifier circuit after the electronic negative feedback in compensation to the in the dashed line Curve A shown frequency response of microphone and loudspeaker or receiver has been set.
Die strichpunktierte Linie C zeigt den frequenzgang des Gesamtsystems bei offener Schleife, d.h. die Summe der Kurven A und B. Dieser Frequenzgang erfüllt damit die förderung nach Stabilität.The dash-dotted line C shows the frequency response of the entire system in the open loop, i.e. the sum of the Curves A and B. This frequency response thus fulfills the promotion of stability.
Die ausgezogene Kurve D stellt den frequenzgang für das gesamte !Donverstärkersystem mit akustischer Gegenkopplung dar und zeigt, daß ein im wesentlichen flacher frequenzgang von 0,030 kHz bis 5 kHz erhalten wird.The solid curve D represents the frequency response for the entire Don amplifier system with acoustic negative feedback and shows that a substantially flat frequency response from 0.030 kHz to 5 kHz is obtained.
Aufgrund der akustischen Gegenkopplung werden daher Verzerrungen und Frequenzgangabweichungen praktisch ausgeschaltet, welche normalerweise durch Mikrofon und Empfänger und deren Membranen hervorgerufen werden. Außerdem wird die Linearität verbessert. Im Hinblick auf die verbesserte Linearität ist es natürlich möglich, leichterDue to the acoustic negative feedback, distortions and frequency response deviations are practically eliminated, which are normally caused by the microphone and receiver and their membranes. aside from that the linearity is improved. In view of the improved linearity, it is of course possible to do more easily
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gewünschte Amplitudenumrisse zu erhalten.to obtain desired amplitude outlines.
Das erfindungsgemäß vorgeschlagene Verfahren ist allgemein auf alle Tonverstärkersysteme anwendbar, bei denen Mikrofon und Verstärker in unmittelbarer Nachbarschaft angeordnet sind, so beispielsweise in Kopfhörern für High Pidelity-Tonwiedergabe oder in industriellen Anwendungen zur schnurlosen Verstärkung oder Frequenzgangbeeinflussung, um gegenüber einem vorhandenen Geräuschpegel bessere Verständlichkeit oder höhere Hörempfindlichkeit in bestimmten Frequenzbereichen zu erzielen.The method proposed according to the invention is general Applicable to all sound amplifier systems where Microphone and amplifier are arranged in the immediate vicinity, so for example in headphones for High pidelity sound reproduction or in industrial applications for cordless amplification or influencing the frequency response, to better understandability or higher hearing sensitivity compared to an existing noise level to be achieved in certain frequency ranges.
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Families Citing this family (16)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5188087A (en) * | 1975-01-30 | 1976-08-02 | Hoonpaipurainno roeichitenkenshutsuhoho | |
| JPS52125251A (en) * | 1976-02-23 | 1977-10-20 | Bio Communication Res | Electric filter and method of designing same |
| US4232192A (en) * | 1978-05-01 | 1980-11-04 | Starkey Labs, Inc. | Moving-average notch filter |
| JPS6214470Y2 (en) * | 1979-08-07 | 1987-04-13 | ||
| US4622440A (en) * | 1984-04-11 | 1986-11-11 | In Tech Systems Corp. | Differential hearing aid with programmable frequency response |
| US4852177A (en) * | 1986-08-28 | 1989-07-25 | Sensesonics, Inc. | High fidelity earphone and hearing aid |
| DK159357C (en) * | 1988-03-18 | 1991-03-04 | Oticon As | HEARING EQUIPMENT, NECESSARY FOR EQUIPMENT |
| US4988333A (en) * | 1988-09-09 | 1991-01-29 | Storz Instrument Company | Implantable middle ear hearing aid system and acoustic coupler therefor |
| US5085628A (en) * | 1988-09-09 | 1992-02-04 | Storz Instrument Company | Implantable hearing aid coupler device |
| US5259033A (en) * | 1989-08-30 | 1993-11-02 | Gn Danavox As | Hearing aid having compensation for acoustic feedback |
| US5068901A (en) * | 1990-05-01 | 1991-11-26 | Knowles Electronics, Inc. | Dual outlet passage hearing aid transducer |
| US6353671B1 (en) * | 1998-02-05 | 2002-03-05 | Bioinstco Corp. | Signal processing circuit and method for increasing speech intelligibility |
| US6480610B1 (en) * | 1999-09-21 | 2002-11-12 | Sonic Innovations, Inc. | Subband acoustic feedback cancellation in hearing aids |
| WO2003037212A2 (en) | 2001-10-30 | 2003-05-08 | Lesinski George S | Implantation method for a hearing aid microactuator implanted into the cochlea |
| US7995782B2 (en) * | 2007-01-29 | 2011-08-09 | Siemens Hearing Instruments, Inc. | Combined receiver and ear-canal microphone assembly for a hearing instrument |
| KR102302226B1 (en) * | 2016-08-01 | 2021-09-15 | 블루프린트 어쿠스틱스 피티와이 엘티디 | Apparatus and method for managing distortion in a signal path |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3439129A (en) * | 1966-01-28 | 1969-04-15 | Sonotone Corp | Acoustic frequency response adjustment |
| NL146670B (en) * | 1967-06-09 | 1975-07-15 | Philips Nv | EQUIPMENT WITH A TRANSISTOR AMPLIFIER. |
| FR1551250A (en) * | 1967-11-23 | 1968-12-27 |
-
1972
- 1972-07-24 US US00274607A patent/US3763333A/en not_active Expired - Lifetime
-
1973
- 1973-07-02 GB GB3143373A patent/GB1404279A/en not_active Expired
- 1973-07-10 CA CA176,062A patent/CA973481A/en not_active Expired
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Also Published As
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| US3763333A (en) | 1973-10-02 |
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| CA973481A (en) | 1975-08-26 |
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